镍铬基K648合金α-Cr相析出的组织敏感性.pdf

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1、第38卷第4期金属材料研究V01．38。No．42012年12月RESEARCH0NMETALLICMATERIALSDec．2O12镍铬基K648合金a-Cr相析出的组织敏感性史世凤范强贾崇林牛永吉(北京北冶功能材料有限公司，北京1OO192)摘要研究了合金成分和热处理制度对K648合金组织中a—Cr相析出形态和力学性能的影响，并通过Thermo—calc软件计算了合金的平衡相析出规律。计算结果表明，K648合金中的析出相主要为n—Cr，．y相和M。c碳化物。通过实际组织观察得出合金中a—Cr相的析出形态对Cr含量和

2、热处理工艺制度极为敏感，具体表现为a-Cr相形态的多样性。力学性能测试进一步表明合金的室温拉伸性能、冲击性能均受Cr相形态和分布的影响，即合金性能表现出组织敏感性。关键词镍铬合金，微观组织，析出，敏感性分析，力学性能MicrostructureSensitivityof仅一CrPhaseinNi—CrBasedAlloyK648SHIShifeng，FANQiang，JIAChonglin，NIUYongji(BeijingBeiyeFunctionalMaterialsCorporation，Beijing10019

3、2)ABSTRACTTheeffectsofelementcontentsandheattreatmentregimesontheprecipitationmorphologyofQ—CrphaseandthemechanicalpropertiesofK648superalloyweresystemati—callyinvestigatedbyroom—temperaturetensionandimpacttests．Theprecipitationlawofe—quilibriumphasesinK648super

4、alloywascalculatedbyThermo—Calcsoftware．Thecalculat—edresultsshowthatthemainequilibriumprecipitationphasesarea—Crphase，phaseandM23C6carbide．Microstructureobservationsindicatethattheprecipitationmorphology0fa—CrphaseissensitivetotheCrcontentandheattreatmentregime

5、，demonstratingitsmorpho—logicalvariety．Mechanicalpropertytestsfurthertestifythattheroom—temperaturetensilepropertiesandimpactpropertiesaresignificantlydependentonthemorphologyanddistribu—tionofa—Crphase，meaningthatthemechanicalpropertiesofthealloyhavemicrostruct

6、uresensitivity．KEYWORDSnickelchromiumalloy，microstructure，precipitation，sensitivityanalysis，mechanicalproperty一般的高温合金中均添加一定量的cr元素点认为，在不超过极限温度的长时间使用过程中，来保护合金表面不被氧化和热腐蚀。cr含量越尽管有少量的a—Cr相析出，并不会对使用性能产高，合金的耐蚀性尤其是耐硫腐蚀性越好n，但生太大的影响。俄罗斯从2O世纪70年代以来研Cr含量增加势必导致合金中a—Cr相析出倾向增制

7、了一系列Cr质量分数在32～35的高铬合大。目前，学者们对a—Cr相在高温合金中的认识金，并在航空发动机中得到大量应用，其中以有两种观点：一种观点把高温合金中a—Cr相sii648合金(我国铸造合金称为K648)最为典型。的析出与冲击韧性下降联系在一起；而另一种观对俄罗斯的a兀648高温合金(Cr的质量分数高达收稿日期：2011—06—22作者简介：史世风(1959一)，女，教授级高工，E-mail：shishifeng@yahoo．com．cn14金属材料研究2012年12月35)进行解剖分析后发现，该合金组织中存在

8、大(成分见表1所示)。其中，前9炉Cr的质量分数一。量的a-Cr相和少量的碳化物，即在ayi648高温合在31．99～33．48范围内波动，用以比较Cr金设计上，俄罗斯采用了高Cr含量使组织中a—含量变化对合金组织和力学性能的影响。在这9Cr相大量析出的思路。该合金在俄罗斯的设计炉合金中，合金1～4中Cr的质量分数变化范围成功并获